全鋼載重子午線輪胎肩空脫層原因分析與解決措施

張志堅，李永建，孟凡迪，李 易，張思喜，劉金龍

（八億橡膠有限責任公司，山東 棗莊 277000）

隨著我國交通運輸行業(yè)的不斷發(fā)展，公路運輸因其便捷性和及時性等優(yōu)點成為城市間物流運輸?shù)闹饕α?，這對輪胎質量管控提出更高的要求[1-2]。輪胎使用中后期肩空脫層問題是全鋼載重子午線輪胎最常見的病象，輪胎制造企業(yè)中由該問題引發(fā)的輪胎理賠率均排在前列，這直接影響企業(yè)的社會效益和經濟效益[3-5]。近年來我公司全鋼載重子午線輪胎的肩空脫層理賠率居高不下，最高可達79.23%，我公司成立了專項對策小組，對肩空脫層理賠胎進行切割，分析引發(fā)肩空脫層現(xiàn)象的原因，并提出相應的解決措施。

1 原因分析

對我公司50條肩空脫層理賠胎進行切割分析，不同肩空脫層原因的輪胎數(shù)量如圖1所示。

圖1 不同肩空脫層原因的理賠胎數(shù)量

理賠胎發(fā)生肩空脫層的原因分析如下。

（1）輪胎半成品部件界面污染、粘性差。部分理賠胎的切割斷面脫層區(qū)域位于胎肩墊膠與胎體簾布之間，界面脫開區(qū)域有灰塵殘留，判定為輪胎生產過程中半成品部件表面污染導致胎肩墊膠與胎體簾布之間的粘合性能下降，從而引發(fā)輪胎使用過程中的肩空脫層問題，該原因導致的理賠胎數(shù)量占切割理賠胎總數(shù)的22%，占比較高。

（2）內襯層、胎體、胎肩墊膠厚度超差導致胎體簾布膠移位。部分理賠胎的胎肩墊膠、胎體簾布膠、內襯層膠有不同程度的膠料移位，其中內襯層膠厚度不足導致胎肩墊膠、胎體簾布膠移位的輪胎數(shù)量較多，因膠料移位導致胎體簾布上的覆膠多為胎肩墊膠，而胎體上的膠料向內襯層方向偏移。結合各部件膠料性能考慮，胎肩墊膠的粘合性能差于胎體膠，進一步導致各部位膠料的間粘合性能下降，輪胎在使用過程中屈撓生熱，部件粘合性能降低的位置形成鼓包，表現(xiàn)為肩空脫層。

（3）胎肩墊膠移位。通過排查現(xiàn)場工藝，胎坯成型時存在胎肩墊膠未上正，成型機中鼓充氣后胎肩墊膠移位現(xiàn)象，且不同廠家、不同類型成型機的胎肩墊膠移位距離存在差異，經測量最大移位距離可達20 mm。胎肩墊膠的移位造成輪胎肩部外側局部材料不足，肩部材料分布異常，無法達到產品結構設計的預期目標，輪胎在使用過程中極易出現(xiàn)早期肩空脫層異常現(xiàn)象，縮短輪胎的使用壽命。

（4）胎體簾布滲膠性能差、脫層。使用裁紙刀切開理賠胎肩空位置發(fā)現(xiàn)胎體鋼絲有明顯裸露，鋼絲表面無覆膠，分析認為胎體簾布壓延時鋼絲簾布滲膠性能較差，甚至鋼絲與膠料間可能存在氣泡。為驗證分析，我公司質量檢查人員對車間使用的胎體簾布滲膠性能進行突擊檢查，檢查簾布規(guī)格12個，其中3個規(guī)格胎體簾布大卷邊部存在滲膠不實、脫層現(xiàn)象（見圖2），滲膠異常簾布若誤用于輪胎，輪胎使用過程中發(fā)生肩空脫層的概率將大大提高。

圖2 胎體簾布滲膠不實現(xiàn)象

（5）胎肩墊膠膠料生熱較高。部分理賠胎肩空位置的胎體簾布表面存在大量膠末，經檢測判定膠末成分為胎肩墊膠膠料，由膠末的狀態(tài)分析，明顯為生熱較高所致，故對胎肩墊膠配方進行綜合性能檢測和評價，發(fā)現(xiàn)該配方膠料在生熱性能方面表現(xiàn)一般，輪胎在載重、超載、高速狀態(tài)下運行時溫度不斷升高，膠料的物理性能不斷下降，粘合強度進一步降低，輪胎肩部為各類材料的聚集區(qū)域，是輪胎的質量薄弱點，在使用環(huán)境惡劣的情況下十分容易發(fā)生肩空脫層，從而導致輪胎的早期損壞。

（6）輪胎超載，輪胎選用不當。我公司質量管控部門對2022年度肩空脫層理賠胎進行大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)各月份理賠胎產生數(shù)量相對分散，無集中時間段，但分析理賠地區(qū)時發(fā)現(xiàn)肩空脫層理賠主要集中在新疆和廣西，占比達31.73%（見圖3）。對新疆和廣西進行市場調研發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)理賠胎發(fā)生肩空脫層的主要原因有兩個：一是超速、超載問題，部分車輛的行駛速度和載荷已超出限定標準上限的40%；二是輪胎選用不當，部分輪胎的中速、惡劣路況性能較好，卻被用于高速運輸，輪胎的性能優(yōu)勢未被發(fā)揮。

2 解決措施

針對上述原因分析，專項對策小組提出的解決措施如下。

（1）推進清潔生產，保證物料粘性。為避免半成品部件界面污染，落實推進3項措施：一是對盛放物料的工裝進行改造，通過加裝工裝隔離簾提升防護功能，防止物料存放期間被揚塵污染；二是強化現(xiàn)場6S管理力度，對物料定點放置、清潔衛(wèi)生工作進行重點督辦，通過獎優(yōu)罰劣的措施，推進現(xiàn)場清潔生產；三是推進全員質量管理，針對物料污染問題強化員工自檢、互檢、層檢的質量意識，依據(jù)層層質量驗收的方式推進全員質量管理。

（2）加強部件質量檢查制度。為消除因半成品部件尺寸問題所引發(fā)的肩空脫層，對各膠部件，尤其是關鍵部位如胎肩墊膠、內襯層進行全尺寸控制，使其達到輪胎設計要求，質量管控體系人員對半成品部件質量形成周度例查制度，通過崗位自控與系統(tǒng)檢驗相結合的方式，對易引發(fā)輪胎肩空脫層部件的質量問題重點關注，進一步消除質量隱患。

（3）確保胎肩墊膠定位精度。針對胎肩墊膠定位精度差、成型機中鼓充氣后移位問題，將胎肩墊膠定位精度提升為《控制計劃》核心管控項，通過操作工自檢、質檢員互檢、技術人員抽檢的方式，形成三級檢查體系，確保胎肩墊膠定位精度符合工藝要求；同時對在產各規(guī)格花紋在成型機中鼓充氣后的胎肩墊膠定位狀態(tài)進行摸排和分析，制定一套符合生產實際的胎肩墊膠定位工藝標準，并形成常態(tài)化管控措施，使胎肩墊膠的定位精度得到有效保證。

（4）提升胎體簾布滲膠性能。為解決胎體簾布滲膠性能差、脫層引發(fā)的肩空脫層問題，制定了批次檢驗與過程抽檢相結合的質量管控辦法，對每個生產批次胎體簾布進行抽樣，在XLB-D 500×500型缸式平板硫化機上進行簾布滲膠性能、剝離強度的檢驗，防止出現(xiàn)滲膠性能差、局部存氣、脫層的異常。同時推進質量管控人員抽查制度，將簾布滲膠、厚度等關鍵參數(shù)定為周度必查項目。

（5）優(yōu)化膠料配方體系。為解決胎肩墊膠生熱高的問題，對胎肩墊膠配方進行了優(yōu)化，設計出一種低生熱、加工性能較好的胎肩墊膠，相同工藝條件下，采用優(yōu)化配方制得的胎肩墊膠生熱明顯降低。對用優(yōu)化配方膠料生產的成品輪胎進行常規(guī)耐久性能試驗與小批量路試跟蹤試驗，結果顯示，成品輪胎的耐久性能提升了32.16%，路試輪胎投放市場后，性能得到了廣大用戶的一致認可，有效降低了因肩部生熱而導致的輪胎肩空脫層問題。

（6）加強技術服務。對于輪胎選用不當?shù)膯栴}，對銷售業(yè)務員、經銷商和售后技術人員進行梯隊式培訓，規(guī)范銷售模式，完善評價體系，打通設計、培訓、生產、銷售、使用、評價體系的線性關聯(lián)。

3 結語

經過理賠胎剖析，輪胎半成品部件界面污染、部分部件厚度超差、胎肩墊膠移位、易生熱、胎體簾布滲膠性能差、輪胎選用不當?shù)仁窃斐晌夜救撦d重子午線輪胎發(fā)生肩空脫層的主要原因，通過改進配方、優(yōu)化工藝控制流程等措施，肩空脫層輪胎理賠率降低74.39%。